FL1500风力发电机组——高效、可靠的绿色能源方案

国产的FL1500型风力发电机是双馈型风力发电机组，用于把风能转化为电能，并对电网进行供电。该机组技术成熟，具有变桨、变速恒频的功能，是特别为高效利用陆地风能而开发的机型。

1.FL1500风力发电机组的结构

图348所示为FL1500风力发电机组的结构，由图可知，叶片2通过变桨轴承被安装到轮毂3上，共同组成风轮。风轮吸收风的动能转换成风轮的旋转机械能，通过连接在轮毂上的主轴传入增速箱5。增速箱5经两级行星一级平行轴齿轮传动提高转速，通过联轴器11传递给发电机16。图349是FL1500机组（去除机舱外壳）结构。

图348　FL1500风力发电机组

1—轮毂罩；2—叶片；3—轮毂；4—变桨机构；5—增速箱；6—减噪装置；7—冷却风扇；8—主机架；
9—吊车机构；10一制动器；11—联轴器；12—机舱罩；13—控制及变频柜支架；14—风向标；
15—发电机水冷装置；16—发电机；17—偏航机构；18—增速箱油冷装置

图349　FL1500机组（去除机舱外壳）结构

1—轮毂；2—变桨系统；3—齿轮箱；4—减噪装置；5—齿轮箱润滑冷却装置；6—制动
连接装置；7—发电机；8—主变频柜；9—风速仪；10—水冷装置；11—主机架；
12—偏航系统；13—吊车；14—塔筒；15—叶片

增速箱通过减噪装置6固定在主机架8上。在增速箱与主机架、增速箱与减噪装置之间均有弹性部件，此结构可以大大吸收风轮和增速箱所产生的振动，降低振动对系统的影响。增速箱和发电机之间的弹性联轴器11是一种柔性联轴器，它本身可以吸收载荷的冲击和振动，并且可以补偿两连接轴之间的线性偏差和角度误差。在增速箱输出轴的制动盘上，装有常闭式液压制动器10，用于紧急情况下使轴系制动。

发电机安装在机舱的尾部，它将机械能转变成电能并向电网供电。由于其工作环境的特殊，限制了发电机的体积和重量。发电机的极对数要少，因此需要的转速较高。

FL1500采用了双馈感应发电机的形式。发电机的定子直接连接到三相电源上，转子和变频器相连。

为使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率，FL1500型风力发电机设有偏航机构。通过风向标14采集到风向信号，经处理后由控制系统发出偏航信号，四组偏航驱动电机减速器使机舱免受环境影响，且减少噪声排放。围绕塔筒转动，实现偏航。轮毂罩1和机舱罩12组成一个密封体，保护设备不受环境影响，且减少噪声排放。(www.xing528.com)

2.FL1500风力发电机组的特点

（1）可采用70m和77m两种风轮直径，分别适用于国际电工标准IECⅡ类风况和IECⅢ类风况，工作寿命20年。

（2）采取变速恒频控制以及同步投入等多种控制手段；大幅度提高电能质量，并具有相当大的抗电网跌落能力。控制系统采用先进的CPUKT98中央处理器和多功能控制器完成整台风力发电机的控制和数据采样，实现风力发电机的全自动控制和远程监控。

（3）通过双馈异步发电机和IGBT控制器，可以做到功率控制和抑制冲击电流的发生，风速变化引起的出力变化小，变速运行，发电量大，并网时对于电网冲击电流小。

（4）变速恒频及磁链解耦控制大幅延长了核心部件的使用寿命，同时显著提高发电量。利用IGBT（脉宽调制）可变速控制，可以按功率因数为1控制出力。发电机也因为利用了IGBT，在已励磁的状态下同步投入，可以防止突入电流的干扰。

（5）采用电动变桨，能够更为快速、准确地控制桨距。三个变桨距系统互相独立，即使其中之一出故障，也能安全停机。电动变桨可靠性好，维护工作量少。装有蓄电池，在主电路失电的紧急情况下仍能实现桨距调节，从而保证了机组的安全。

（6）偏航系统布置了四组电机减速器，系统采用变频调速实现机舱的准确对风。在塔体上部法兰的上下及侧面布置滑动板，使机舱在此滑动板上滑动并旋转，能够用滑动板承受荷重。滑动板具有摩擦力，可以省去液压偏航制动器。

（7）主轴内置于齿轮箱内，同外置主轴相比，机舱重心可以更加靠近塔架中心，减少了由于风载荷及设备自重对偏航系统、塔架基础的倾覆力矩，减少部件和整机的承载能力和机舱的体积。

（8）叶片前端部采用金属制品结构，以保护叶尖不受损坏。在各可动部分都装设电刷，可迅速泄放电流。机舱顶部还设置避雷针，防止雷击损害。

FL1500风力发电机在设计时已充分考虑机组应用的恶劣气象条件，无论是台风，含盐分很高的气候还是昼夜温差变化大的地区，都具有很好适应性。机组的零部件均经过严格的质量控制，在出厂前进行了充分的检测试验，为其可靠运行提供了保证。